國內(nèi)外海洋石油開采工程裝備現(xiàn)狀

1、我國海洋石油工程裝備自上世紀(jì)70年代后期開始，我國海洋油氣工程裝備研制取得了不少成果。改革開放20余年來，我國綜合國力大大增強(qiáng)，開發(fā)并利用了許多形式及各種用途的海洋工程裝備，為我國能源建設(shè)起了重要的作用。其中，我國海洋石油工程裝置的歷史，在世界上還算是很年輕的。近海石油勘探還只是從50年代末期才開始的。物探普查發(fā)現(xiàn)我國近海海域的一系列沉積盆地，總面積達(dá)近百萬平方公里，具有豐富的油氣資源。主要集中于渤海、南黃海、東海、珠江口、鶯歌海、北部灣六個大型含油、氣的地質(zhì)盆地。預(yù)測石油資源量為2753億噸，天然氣資源量為10.6萬億m3。另據(jù)我國國土資源部宣布：我國管轄南海海域又圈定的38個沉積盆地，海上

2、油氣資源可達(dá)400億噸以上的油當(dāng)量（2004年2月26日人民日報）。據(jù)中國產(chǎn)經(jīng)新聞2004年3月2日報道：中國南海石油儲量在230300億噸油當(dāng)量，占我國總資源的三分之一，有“第二個中東海灣”之稱。所以，我國是世界上海底油氣資源非常豐富的國家之一。目前，我國海上油氣勘探、開發(fā)、生產(chǎn)主要在大陸架，水深不超過300m，海上原油發(fā)現(xiàn)率僅為18.5，天然氣發(fā)現(xiàn)率僅為9.2。我國大量的海上油氣資源，極具勘探開發(fā)潛力。值得指出的是：我國仍然缺少必要的深海鉆探及開發(fā)裝備，至今對南中國海油氣資源的物探和開發(fā)處于空白狀態(tài)。我國南海周邊地區(qū)的國家，如菲律賓、馬來西亞、泰國、印度尼西亞、越南與文萊等，早在我國南中國

3、海開采海上油氣田，每年取走4000萬噸海上石油（我國目前海上油氣年產(chǎn)量為2400萬噸，到2008年才達(dá)到4000萬噸海上石油），380億m3的天然氣（相當(dāng)于西氣東輸?shù)膬杀叮?。中國海洋石油有限公司是我國最有國際競爭力的海上石油公司，她已擁有65座固定平臺、9座自升式平臺、3座半潛式平臺、14座FPSO?？梢钥吹?，我國海洋石油工程裝置的研制走過了從無到有、從小到大、從近海到遠(yuǎn)海，從海況良好到海況惡劣的過程，在世界這一領(lǐng)域還是占有一席之地，特別是我國FPSO的數(shù)量與研制技術(shù)走在世界前列，但其他海洋石油工程裝置還是落后于世界先進(jìn)水平20多年。主要業(yè)績是：1972年，由渤海石油公司設(shè)計(jì)建造了我國第一座坐

4、底式“海五”平臺，工作水深為1416m。同年，由七O八所為中國海洋石油總公司設(shè)計(jì)、大連造船廠建造了我國第一座自升式鉆井平臺“渤海一號”。1974年，由七O八所設(shè)計(jì)、滬東造船廠建造地質(zhì)礦產(chǎn)部的“勘探一號”雙體浮式鉆井船。1984年，七O八所為地質(zhì)礦產(chǎn)部研究設(shè)計(jì)、由上海造船廠建造了我國第一座半潛式鉆井平臺“勘探三號”。1988年七O八所為勝利油田研究設(shè)計(jì)、由中華造船廠與煙臺船廠聯(lián)合建造了“勝利三號”坐底式鉆井平臺。20世紀(jì)80年代，七O八所為中國海洋石油總公司渤海埕北油田A區(qū)工程進(jìn)行了生產(chǎn)模塊及生活模塊的研制。19881992年，七O八所先后參與南中國海HZ211油田，W114油田及渤海灣JZ20

5、2油田生活模塊的研制。19931996年建造了遼河油田“遼海一號”坐底式采油平臺。19951996年改裝了遼河油田“遼海二號”自升式修井作業(yè)平臺。1998年，七O八所為大港油田研究設(shè)計(jì)、由大連造船新廠建造了“港海一號”超淺吃水、自升式鉆井平臺。20012002年為大港趙東油田設(shè)計(jì)了鉆井模塊。2003年為東海石油公司設(shè)計(jì)了東海春曉油氣田群三個生活模塊。國外海洋石油工程裝置從1887年H.L.威廉斯在加利福尼亞州海邊完成了第一口井，拉開世界近海石油工業(yè)的序幕起，至今已經(jīng)歷了整整一個世紀(jì)，已研制了多種多樣的海洋石油工程裝置以及特種工程船舶(地球物理勘探船、供應(yīng)船、拖船、起重船、打撈救助船、特種工程船

6、、海底電纜布設(shè)船、鋪管船及深潛器母船等)。國外海洋石油工程裝置大致是由1025m水深的駁船式、坐底式鉆井平臺，發(fā)展到自升式、順應(yīng)式樁塔(CPT)、張力腿平臺(TLP)、半潛式平臺(SemlSubmersmlePlatform簡稱SemiFPS)、浮式生產(chǎn)儲油裝置(FolatingProductionStorageandOffloading簡稱FPSC)、張力腿平臺、豎筒式平臺(SPAR)、水下井口和柔性立管生產(chǎn)系統(tǒng)(SPS)等的過程，水深已達(dá)2500m以上。其中，半潛式平臺、張力腿平臺和SPAR平臺，由于抗風(fēng)浪能力強(qiáng)，甲板面和裝載量較大，特別是離岸越遠(yuǎn)、水深越大，越顯示其優(yōu)越性。至2004年底

7、，國外已建成約25座世界上最先進(jìn)的第五代半潛式鉆井平臺，鉆井的最大水深已超過3000m。張力腿平臺、SPAR平臺在國外已廣泛應(yīng)用于深海油氣田開發(fā)。各種產(chǎn)品已逐漸形成系列，如半潛式平臺的“BINGO系列、“GVA”系列等，張力腿平臺的“Seastar”系列、自升式平臺的“JU2000”系列(美國Friede&G0ldman公司)和“CJ50”系列(荷蘭GUSTOMSC公司)等。值得指出的是：海洋石油工程裝置中FPSO是十分引人注目的，盡管它的開發(fā)歷史較短，數(shù)量也較少，但這種外型類似油船的海洋工程裝置在甲板上密布了各種生產(chǎn)設(shè)備和管路，并與井口平臺的管、線連接，并設(shè)有特殊的系泊系統(tǒng)、火炬塔等復(fù)雜設(shè)備

8、，整船技術(shù)復(fù)雜，價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出同噸位油船。它具有強(qiáng)的抗風(fēng)浪能力、投資也低、見效快、可以轉(zhuǎn)移重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)外，它的儲油能力大，并可以將采集的油氣進(jìn)行油水氣分離，處理含油污水、發(fā)電、供熱、原油產(chǎn)品的儲存和外輸，被譽(yù)為“海上加工廠”，已成為當(dāng)今海上石油開發(fā)的主流方式。1903年，美國在加利福尼亞州圣巴巴拉(SantaBarbaraCounty)的薩默蘭特(Summerland)開發(fā)了世界上第一個海上油田。1922年委內(nèi)瑞拉內(nèi)陸湖泊馬拉開波(Maracaibo)湖中發(fā)現(xiàn)了石油，鉆機(jī)就豎在木質(zhì)平臺上，這是世界上首先采用固定平臺開采海底石油。1949年墨西哥海灣“環(huán)球40號”第一座坐底式平臺，工作水深為33

9、0m，1963年美國建成“環(huán)球54號”坐底式平臺，工作水深達(dá)53m。1953年，“臺隆”號自升式平臺建成以后，許多海洋國家開始設(shè)計(jì)、建造各種移動式自升式平臺。1967年，日本海洋鉆井公司研制成采用轉(zhuǎn)動銷式升降裝置、并能座于軟地基的“富士”號自升式平臺。1973年日本三菱公司還為印度承建了一座自航的自升式平臺。20世紀(jì)80年代，中型自升式平臺的升降樁腿，已采用三角形、四方形截面的混凝土結(jié)構(gòu)制成，能用于水深超過60m，并可減少波浪、潮流等外載荷的作用。繼自升式平臺之后又出現(xiàn)了半潛式鉆井平臺。1962年，美國建成“蘭水一號”半潛式鉆井平臺。1979年2月24日，日本海洋鉆井公司在日本新泄省三島群寺泊

10、町水深127.5m的海上油氣田，也采用了半潛式鉆井平臺“白龍五號”?？傊?，經(jīng)過人們的研究和開發(fā)，全世界海灣與海洋中使用的平臺有萬座以上。值得注意的是，海洋石油工程裝置由于1960年墨西哥灣的颶風(fēng)毀壞平臺，導(dǎo)致了平臺設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的改革。但1964年百年一遇的風(fēng)暴又襲擊了墨西哥海灣的13座平臺；次年，百年一遇的貝特西(Betsy)颶風(fēng)再度襲來，毀壞3座平臺并損傷許多其他的平臺，設(shè)計(jì)者放棄了25年和50年重現(xiàn)周期的參數(shù)，而開始采用100年重現(xiàn)期進(jìn)行設(shè)計(jì)，焊接的管節(jié)點(diǎn)更加嚴(yán)格。另外，1977年殼牌石油公司利用1艘59000噸載重量舊油船改裝成FPSO,用于地中?？ㄋ固乩逃吞锏拈_發(fā)，自此世界上第一艘FPS

11、O問世。這種以“船”為基式，對開采的石油進(jìn)行油、水、氣分離，處理含油污水、發(fā)電、供熱、原油產(chǎn)品的儲存和外輸，集人員居住和生產(chǎn)指揮系統(tǒng)為一體的大型海上=石油生產(chǎn)基地異軍突起。它相對平臺而言，具有極強(qiáng)的抗風(fēng)浪能力，能長期系泊在海上，儲卸油能力大，可轉(zhuǎn)移地點(diǎn)重復(fù)使用，初投資小。隨著海洋油氣開采向深海與海況惡劣的海域拓展，特別是海洋邊際油田開發(fā)熱潮的興起，F(xiàn)PSO備受世界石油公司青睞。20世紀(jì)80年代FPSO有了進(jìn)一步發(fā)展，并開始用新建的FPSO投入海上油氣田開發(fā)。近10多年來，在種類繁多、競相發(fā)展的海洋石油工程裝置中，F(xiàn)PSO與半潛式平臺、豎簡式生產(chǎn)平臺(SPAR)被譽(yù)為當(dāng)今海洋石油開發(fā)中非常重要、也是最有應(yīng)用前景的三大設(shè)施，成為海上油田開發(fā)的主流方式。其中FPSO更是海洋石油開發(fā)裝備中最耀眼的“明星”，并廣泛用于英國北海、東南亞、南中國海、兩非、巴丙、澳大利亞、中東等海域。據(jù)Offshore統(tǒng)計(jì)，截止2003年8月全世界投入運(yùn)行和在建的FPSO為119艘。從現(xiàn)有的119艘FPSO分析：舊油船改裝65艘,占總數(shù)54.6%；新建53艘,占44.5%；l艘不詳。從現(xiàn)有119艘FPSO的DWT來看，5萬噸以下有12艘；